Новое исследование, проведенное Вашингтонским университетом и Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре, рассматривает долгосрочное будущее лесных пожаров в сценариях повышения температуры и засухи с использованием модели, которая фокусируется на лесах восточной Калифорнии в Сьерра-Неваде. Исследование, опубликованное 26 июля в журнале Ecosphere, показывает, что сначала произойдет всплеск лесных пожаров продолжительностью около десяти лет, за которым последуют повторяющиеся пожары с уменьшающейся площадью.
"Эта первая вспышка лесного пожара соответствует тому, что мы сейчас наблюдаем на Западе.
Накопление топлива в сочетании со все более жаркими и засушливыми условиями приводит к этим очень крупным катастрофическим пожарам », – сказала ведущий автор Морин Кеннеди, доцент Вашингтонского университета в Такоме. "Но наши симуляции показывают, что если вы позволите огню продолжаться в определенной области, то пожар может стать самоограничивающимся, и каждый последующий пожар будет меньше предыдущего."
Как изменение климата, рост деревьев и лесные пожары будут взаимодействовать в ближайшие десятилетия, только начинает изучаться, сказал Кеннеди, с помощью экспериментов и моделирования. Существующие модели растительности часто предполагают, что лесные пожары будут возникать через определенные промежутки времени, например, каждые 10 лет, или на основе прошлых моделей риска лесных пожаров для этой экосистемы. Но эти предыдущие модели могут быть не лучшим путеводителем в будущее.
"Большой вопрос: что произойдет с изменением климата?? Связь, которую мы наблюдали между климатом и лесными пожарами за последние 30 лет, будет продолжаться? Или будет обратная связь?
Потому что, если мы будем продолжать сжигать это топливо, и в условиях сильной засухи, которая ограничивает новые ростки, в конечном итоге будет меньше топлива для лесных пожаров », – сказал Кеннеди.
В новом исследовании использовалась модель, которая включает эти обратные связи между климатом, ростом растительности, водными потоками и риском лесных пожаров, для моделирования водораздела Большого ручья за пределами Фресно, штат Калифорния, недалеко от места пожара в ручье в сентябре 2020 года.
Климатические модели предполагают, что здесь, как и в других частях Запада, условия, вероятно, будут продолжать становиться все жарче и суше.
Результаты моделирования за 60 лет показывают, что при усилении засухи и повышении температуры крупные лесные пожары будут продолжаться около десяти лет, за которыми последуют повторяющиеся лесные пожары, которые происходят в теплых и засушливых условиях, но со временем становятся меньше. Даже без лесных пожаров деревья в лесу со временем уменьшались в количестве и размере, потому что они были менее продуктивными и подвергались большему стрессу в жарких и засушливых условиях. Эти результаты, вероятно, будут применимы к другим лесам, страдающим от засухи, сказал Кеннеди, который теперь использует модель в других регионах.
Что происходит с лесными пожарами в долгосрочной перспективе, теперь имеет значение для планирования. По словам Кеннеди, нынешнее понимание состоит в том, что сообществам придется сосуществовать с лесными пожарами, а не исключать их полностью.
Сочетание предписанных выжиганий и рубок ухода за лесами, вероятно, станет будущим управления лесами, поскольку они борются как с лесными пожарами, так и с изменением климата.
«При такой высокой плотности леса деревья вытягивают много воды из почвы», – сказал Кеннеди. "Появляется все больше свидетельств того, что вы можете уменьшить стресс от засухи и сделать леса более устойчивыми к засухе, если прорежете леса, что также должно помочь, например, в уменьшении воздействия этого первоначального импульса лесных пожаров."
После прореживания небольших деревьев менеджеры могли затем провести контролируемые ожоги, чтобы удалить растопку и мелкий материал на лесной подстилке.
Но знание того, как управлять лесами таким образом, требует понимания того, как местные погодные условия, рост растений и риск лесных пожаров будут играть роль в будущих десятилетиях.
«Важно включить изменение климата, чтобы мы имели представление о диапазоне изменчивости потенциальных результатов в будущем», – сказал Кеннеди. «Например, как часто нужно повторять обработку топливом? Будет ли по-другому при изменении климата??"
Кеннеди также был соавтором другого недавнего исследования, в котором используется та же модель, чтобы понять, насколько изменение климата и подавление пожаров увеличивают риск возникновения лесных пожаров в разных частях Айдахо.
«Наша« новая нормальность »не статична», – сказала Кристина (Наоми) Тагу, профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, которая является соавтором обоих исследований и разработала модель RHESSys-FIRE, которая использовалась в исследовании. "Не только наш климат продолжает меняться, но и растительность – топливо огня – реагирует на меняющиеся условия. Наша работа помогает понять, как могут выглядеть эти траектории пожаров, продуктивности и роста лесов."
Это исследование финансировалось Национальным научным фондом и Университетом США.S. Лесная служба.
Другие соавторы – Райан Барт из Калифорнийского университета в Мерседе и Джанет Чоат из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.